[發(fā)明專利]用于測(cè)量和遠(yuǎn)程控制的移動(dòng)場(chǎng)控制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410102644.1
• 申請(qǐng)日: 2014-02-07
• 公開（公告）號(hào): CN103983255B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·內(nèi)爾;伯恩哈德·麥茨勒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 赫克斯岡技術(shù)中心
• 主分類號(hào): G01C15/00
• 分類號(hào): G01C15/00
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 呂俊剛,劉久亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可以手持的移動(dòng)場(chǎng)控制器，根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分描述，該場(chǎng)控制器和一個(gè)可以遠(yuǎn)程控制的大地測(cè)量裝置一起組成用于大地測(cè)量的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

自從古代開始，已知用于勘測(cè)一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)特別是多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的多種大地測(cè)量裝置。這里，從絕對(duì)位置已知的測(cè)量裝置到待測(cè)量的目標(biāo)點(diǎn)的距離和方向或角度被記錄為空間標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。這類大地測(cè)量裝置的眾所周知的現(xiàn)代示例是視距儀和全站儀，也被稱作電子視距儀或電腦視距儀。現(xiàn)有技術(shù)中的大地測(cè)量裝置在例如EP1686350的文獻(xiàn)中進(jìn)行了描述。

發(fā)明內(nèi)容

通常會(huì)出現(xiàn)的情況是由于障礙物阻擋了視線導(dǎo)致測(cè)量裝置不能直接地瞄準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)，例如，界標(biāo)。因此，在許多大地測(cè)量應(yīng)用中，依靠在目標(biāo)點(diǎn)上放置的特別實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)對(duì)象來(lái)測(cè)量該目標(biāo)點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，這些目標(biāo)對(duì)象包括作為對(duì)象支承件的測(cè)竿(rod)組成，所述測(cè)竿具有可被瞄準(zhǔn)的標(biāo)記或作為瞄準(zhǔn)對(duì)象的回射器。基于測(cè)量的目的，這個(gè)帶有目標(biāo)點(diǎn)的垂直測(cè)竿(plumb?rod)的末端與地面接觸并且保持正交以確定方向。這樣，為了確定距離，通過(guò)將測(cè)竿圍繞其縱軸旋轉(zhuǎn)的方式使測(cè)竿水平對(duì)準(zhǔn)，使得標(biāo)記或回射器將測(cè)量裝置發(fā)出的光信號(hào)反射回所述測(cè)量裝置。另選地，使用360°反射器，這種反射器從任意水平準(zhǔn)線將發(fā)出的光信號(hào)反射回去。這個(gè)過(guò)程需要兩個(gè)用戶：一個(gè)用戶操作測(cè)量裝置，另一個(gè)用戶放置并扶住目標(biāo)對(duì)象。

為了讓用戶自己能夠進(jìn)行大地測(cè)量，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的全站儀采用了使目標(biāo)光學(xué)單元機(jī)械化、自動(dòng)目標(biāo)搜尋和跟蹤并且遠(yuǎn)程控制整個(gè)設(shè)備的手段，這樣做的結(jié)果是使得測(cè)量可以在目標(biāo)點(diǎn)處通過(guò)適合的遠(yuǎn)程控制單元來(lái)執(zhí)行測(cè)量。現(xiàn)代全站儀還包括用于對(duì)已記錄的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)字處理和存儲(chǔ)的微處理器以及用于與諸如數(shù)據(jù)記錄裝置的外部周邊組件建立無(wú)線連接的無(wú)線數(shù)據(jù)接口，特別地，其可以實(shí)現(xiàn)為場(chǎng)計(jì)算機(jī)。利用該數(shù)據(jù)接口，全站儀能夠發(fā)射記錄和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)以在外部進(jìn)一步處理，將外部記錄的測(cè)量數(shù)據(jù)讀入全站儀以儲(chǔ)存和/或進(jìn)一步處理，輸入或輸出遠(yuǎn)程控制全站儀或其它外部組件的遠(yuǎn)程控制信號(hào)(特別是在移動(dòng)場(chǎng)應(yīng)用中)。現(xiàn)代的裝置可以包括與目標(biāo)方向?qū)?zhǔn)的照相機(jī)以記錄圖像，其中，被記錄的圖像可以在顯示/控制單元的顯示器和/或在諸如場(chǎng)計(jì)算機(jī)的用于遠(yuǎn)程控制的外圍裝置的顯示器中顯示為實(shí)時(shí)圖像。

在此，特別地，目標(biāo)反射器可以通過(guò)在遠(yuǎn)程控制單元的顯示器上向用戶顯示的實(shí)時(shí)圖像來(lái)瞄準(zhǔn)。因此，用戶能相應(yīng)地將全站儀與基于實(shí)時(shí)圖像并從其中確定的期望的目標(biāo)對(duì)齊。

在現(xiàn)有技術(shù)中，適用于遠(yuǎn)程控制的合適的外圍設(shè)備具有用于與全站儀或其它外部設(shè)備無(wú)線通信和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o(wú)線數(shù)據(jù)接口以及具有適合的控制軟件的控制單元。接收到的數(shù)據(jù)可以通過(guò)評(píng)估單元進(jìn)行評(píng)估并且通過(guò)如電子顯示器的輸出單元向用戶顯示。此外，用戶能夠通過(guò)諸如鍵盤或觸摸顯示屏等輸入單元與遠(yuǎn)程控制單元通信并進(jìn)而與測(cè)量裝置通信。因此，用戶可以從待測(cè)量的目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行初始化并執(zhí)行測(cè)量，并記錄測(cè)量的結(jié)果。通過(guò)全站儀、場(chǎng)控制器或外部存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)，可以在以后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)。這種裝置的示例是萊卡地理系統(tǒng)(Leica?Geosystems)生產(chǎn)的場(chǎng)控制器CS10和CS15。

單人操作的測(cè)量系統(tǒng)通過(guò)組合大地測(cè)量裝置、遠(yuǎn)程控制單元和目標(biāo)對(duì)象支架而獲得。在這種情況下，目標(biāo)對(duì)象支架通常也用作遠(yuǎn)程控制單元的支架，即，場(chǎng)控制器可以通過(guò)合適的固定器附接到垂直測(cè)竿。

總體而言，將這種測(cè)竿用于大地測(cè)量的缺點(diǎn)是運(yùn)輸和攜帶通常長(zhǎng)度超過(guò)兩米且笨重的測(cè)竿對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)是很麻煩的，并且在諸如林地的難以通過(guò)的地形中非常費(fèi)力。此外，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，垂直地豎起測(cè)竿需要消耗一定的時(shí)間并且在測(cè)量過(guò)程中使測(cè)竿保持垂直非常費(fèi)力。測(cè)竿在目標(biāo)點(diǎn)上的不正確設(shè)置是錯(cuò)誤確定位置的原因。

另一個(gè)缺點(diǎn)是，大地測(cè)量中的目標(biāo)點(diǎn)可能在測(cè)竿無(wú)法在該目標(biāo)點(diǎn)上垂直定位或根本無(wú)法接觸到的位置，例如，目標(biāo)點(diǎn)在一個(gè)建筑物的角落，或者在全站儀和目標(biāo)對(duì)象間存在如灌木和樹木等可見的障礙物，或者用戶無(wú)法進(jìn)入目標(biāo)點(diǎn)周圍區(qū)域等。上述幾種情況下需要特殊的測(cè)量方法，這樣也會(huì)額外增加時(shí)間。

US6381006B1公開了一種使測(cè)量難以接近的目標(biāo)點(diǎn)成為可能的方法和相應(yīng)的裝置。為了這個(gè)目的，垂直測(cè)竿配備了至少兩個(gè)傳感器元件，通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)例如大地測(cè)量裝置的參考站來(lái)確定所述傳感器的絕對(duì)位置。此外，垂直測(cè)竿具有距離測(cè)量裝置，該距離測(cè)量裝置用于測(cè)量該距離測(cè)量裝置和待測(cè)量的目標(biāo)點(diǎn)之間的距離。傳感元件和距離測(cè)量裝置的相對(duì)位置以及距離測(cè)量的方向使已知的。因此，通過(guò)測(cè)得的距離和測(cè)得的傳感器元件的絕對(duì)位置，可以來(lái)計(jì)算目標(biāo)點(diǎn)的絕對(duì)位置。